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마이크로칩이 55개, 알파고를 닮아가는 자동차
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승인 2017.06.21  08:29:55
   
자동차가 사물인터넷과의 융합으로 달리는 컴퓨터로 진화하고 있다. 

자율주행차와 친환경차, 안전 그리고 연결성(Connectivity)은 요즘 자동차업계의 화두라고 해도 과언이 아닙니다. 특히 4차 산업혁명으로 불리는 사물인터넷(IoT)이 자동차 기술과 융합되면서 스마트 폰이나 테블릿 PC 등 스마트기기와 연결한 자동차 인포테인먼트 시스템으로 발전했습니다.

물론 텔레매틱스를 기반으로 한 지능형 교통시스템(ITS), GPS와 각종 센서 기술을 활용한 충돌방지 및 지능형 자동주행시스템, 나아가서는 세상과 연결되는 V2X(Vehicle to Everything) 기술로까지 연결성이 확장되고 있습니다.

자동차용 반도체 시장 또한 컴퓨터나 가전 등 소비재시장보다 연간 2~3배 이상 증가하고 있는 추세입니다. 현재 자동차에는 적게는 20여개에서 많게는 60여개가 넘는 각종 마이크로칩(CPU)이 장착돼 있습니다.

현대차 제네시스는 25개의 마이크로컨트롤러 유니트(MCU)를 비롯해 21개의 아날로그칩, 4개의 메모리 디바이스 등 무려 55개의 마이크로칩 솔루션이 장착되어 있지요. 메르세데스-벤츠의 경우에는 이보다도 훨씬 많은 마이크로칩이 적용되어 있습니다. 

그러다보니 각각의 시스템들을 전기배선으로 연결하게 되면 시스템이 너무 복잡해지고 배선의 증가로 인한 차량무게 증가, 통신오류 등 여러 가지 문제가 발생할 수밖에 없습니다. 참고로 자동차에 사용되는 배선을 모두 합치면 길이가 무려 4000m가 넘습니다. 

   
자동차간, 교통시스템간 근거리 통신 시스템을 이용하면 교통사고를 획기적으로 줄일 수 있다.

따라서 최근 자동차는 각각의 시스템들을 하나의 네트워크로 묶어 서로 통신을 주고받는 통신시스템을 구축하고 있습니다. 가장 대표적인 통신네트워크가 바로 CAN과 LIN과 같은 근거리통신시스템으로 주로 엔진과 각종 차체 전장시스템 등에 사용되고 있습니다.

정비업소에 가게 되면 스캐너(고장진단기)나 파형진단기 등을 이용해 시스템의 고장유무를 점검하는 경우가 있는데 이 때 사용되는 것이 CAN 통신이라 할 수 있습니다.   

또한 자동차를 타고 가면서 라디오나 음악을 듣거나 DMB를 시청하는 등 AVN(Audio, Video, Navigation)을 이용한 인포테인먼트의 요구가 증가함에 따라 멀티테스킹은 물론 고해상도의 동영상 스트리밍 등 다양한 멀티미디어를 위한 고속 통신시스템이 필요하게 됐습니다.

CAN은 하이(High)와 로우(Low) 등 두 개의 배선이 필요하고 통신속도도 낮기 때문에 멀티미디어용으로 적합하지 않습니다. 멀티미디어 네트워크 기술로 개발된 것이 모스트(MOST), 오토사(AUTOSAR), 플렉스레이(FlexLay), 브로드리치(Broad reach) 등이라 할 수 있습니다.

   
인공위성 등과 연결해 자율주행에 필요한 고정밀 GPS  정보 등을 제공 받을 수 있다.

이러한 멀티미디어 전용 통신시스템은 하나의 동축케이블이나 광섬유케이블 등을 이용해 고속(실시간)으로 음성이나 영상서비스를 즐길 수 있는 것이 특징입니다. 최근 150Mbps의 고속통신이 가능한 표준형 TCP/IP와 같은 이더넷(Ethernet, 무선통신네트워크)을 지원해 MPEG와 같은 비압축 동영상을 스트리밍할 수도 있습니다.

한편 최근에는 첨단운전자보조시스템(ADAS)의 적용이 보편화되면서 차량시스템과 멀티미디어시스템 그리고 첨단운전자보조시스템을 이더넷으로 연결해 각각의 시스템들이 유기적으로 연결되는 추세로 이더넷 시장이 빠르게 성장하고 있습니다.

무선으로 시스템이나 내비게이션을 업데이트하고 실시간 교통정보를 전송받아 빠른 길을 찾아갈 수 있음은 물론 차와 차(V2V)사이 또는 차와 인프라(V2I), 차와 사물인터넷(V2X, Vehicle to Everything)이 서로 연결되어 충돌사고를 미연해 방지할 수 있습니다.

또 미리 집 안의 조명을 켜고 냉난방까지 조절가능한 시대로 접어들고 있다고 해도 과언이 아니라고 할 수 있지요. 자율주행차 역시 이러한 이더넷 통신기술을 기반으로 한 연결성이 핵심기술 중 하나라 할 수 있습니다. [김아롱 기자=카테크]


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